Лабораторная работа № 8 исследование электродных процессов при электролизе растворов электролитов
Теоретическое введение
Электролиз – совокупность окислительно-восстановительных процессов, происходящих на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.
Анод – это электрод, на котором происходит окисление. Катод – электрод, на котором происходит восстановление. При электролизе анод имеет положительный заряд, катод – отрицательный.
При электролизе растворов электролитов на электродах протекают следующие процессы:
Анодные процессы.
Аноды, используемые при электролизе, подразделяются на инертные (графит, уголь, платина, золото, иридий) и активные (все остальные металлы).
На аноде в первую
очередь окисляется система с меньшим
окислительно-восстановительным
потенциалом. Так, в случае использования
активного
анода, окисляется металл анода: Ме0
- n
=
Ме n+.
При электролизе с инертным
анодом легко окисляются простые ионы,
присутствующие в растворе (I–,
Br–,
Cl–).
Сложные ионы (SO
,
CO
,
PO
и др.) из водных растворов не окисляются
– вместо них окисляется вода: 2Н2О
- 4
= О2
+ 4Н+.
Катодные процессы.
На катоде легче восстанавливаются катионы с большим электродным потенциалом.
Так, если стандартный
электродный потенциал металла больше
величины -0,41 В, то на катоде восстанавливаются
ионы этого металла. Если потенциал
металла находится в интервале -1,4 В <
<
-0,41 В, то на катоде одновременно
восстанавливаются и ионы металла и
вода. Если потенциал металла меньше
величины -1,41 В, то на катоде восстанавливается
вода. Отмеченное выше можно представить
в виде схемы:
В расплавах молекулы воды отсутствуют. Поэтому на катоде и аноде протекают процессы с участием только ионов расплава.